(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料からなる第１の層（１６）が両面に設けられるとともに、少なくとも１つの電子部品（２０）が前記第１の層（１６）の凹所（１８）に配置されている導電性のコア層（１０）を備えた電子デバイス（５０、５０’）であって、
前記第１の層（１６）が、前記電子部品（２０）の上方において、電気絶縁性かつ熱伝導性の層（３６）で覆われるとともに、導電性材料からなるさらなる層（２２）が、前記熱伝導性の層（３６）の上に設けられ、前記さらなる層（２２）が、導電性材料からなる被覆層（３８）で被覆されており、
前記被覆層（３８）の材料からなる貫通接続部（２４）をさらに備え、
該貫通接続部（２４）が、前記電子部品（２０）との接触を形成する目的で、前記電子部品（２０）を覆う前記電気絶縁性かつ熱伝導性の層（３６）及び導電性かつ熱伝導性の材料からなる前記さらなる層（２２）を貫いて延びている、
電子デバイス（５０、５０’）。
【請求項２】
前記第１の層（１６）が、それぞれの側において電気絶縁性かつ熱伝導性の層（３４、３６）で各々覆われるとともに、導電性材料からなるさらなる層（２２、２６）が、前記熱伝導性の層（３４、３６）の各々の上にそれぞれ設けられ、前記さらなる層（２２、２６）の各々が、導電性材料からなる被覆層（３８）で被覆されている、請求項１に記載の電子デバイス（５０）。
【請求項３】
電子部品（２０）が２つ以上である場合に、据え付けられた各々の部品（２０）の熱拡散用の表面が実質的に同一のサイズになるように、各々の部品（２０）に該熱拡散用の表面が割り当てられている、請求項１又は２に記載の電子デバイス（５０；５０’）。
【請求項４】
電子デバイス（５０；５０’）を製作する方法であって、
上面（１２）及び下面（１４）を有する導電性材料からなる基板（１０）を用意し、導電性材料からなる第１の層（１６）を前記基板（１０）の前記上面（１２）及び／又は前記下面（１４）の上に塗布し／付着させ、電子部品を受け入れるための少なくとも１つの凹所（１８）を前記第１の層（１６）に設け、部品（２０）を前記少なくとも１つの凹所（１８）に挿入することによって、第１の半完成品（ＨＺ１）を製作する工程と、
導電性材料からなる第１の板要素（２２）を用意し、めっきされた貫通孔を後に形成するための貫通孔（２４）を前記第１の板要素（２２）に生成することによって、第２の半完成品（ＨＺ２）を製作する工程と、
前記第２の半完成品（ＨＺ２）を前記第１の半完成品（ＨＺ１）の上に、間にプリプレグ層（３６）を設けつつ位置させることによって、前記２つの半完成品（ＨＺ１、ＨＺ２）を積み重ねられた構造体として配置する工程と、
前記構造体を積層する工程と、
前記積層処理の後で、前記第１の板要素（２２）の前記孔（２４）を露出させる工程と、
貫通接続部を形成する目的で、前記孔（２４）を導電性材料（３８）で少なくとも部分的に満たす工程と
を含む、方法。
【請求項５】
前記配置する工程の前に、導電性材料からなる第２の板要素（２６）を用意することによって、第３の半完成品（ＨＺ３）を製作する工程を含み、
前記配置する工程が、
前記第１の半完成品（ＨＺ１）を前記第３の半完成品（ＨＺ３）の上に、また、前記第２の半完成品（ＨＺ２）を前記第１の半完成品（ＨＺ１）の上に、間にプリプレグ層（３６）をそれぞれ設けつつ位置させることによって、前記３つの半完成品（ＨＺ１、ＨＺ２、ＨＺ３）を積み重ねられた構造体として配置する工程を含む、請求項４に記載の電子デバイス（５０）を製作する方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの電子部品（２０）を挿入する工程の後で、前記凹所（１８）の前記部品（２０）の周囲の隙間が、加圧段階の前に充填される、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
チャネル（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）が、前記第１の層（１６）及び前記基板（１０）内に生成され、該チャネルが、前記積層する工程の後に取り除かれる保持スタッド（Ｓ）を有する、請求項４〜６のいずれか1項に記載の方法。
【請求項８】
前記配置する工程において、２つのプリプレグ層（３６、３７）が前記第１の半完成品（ＨＺ１）と前記第２の半完成品（ＨＺ２）との間に配置され、さらなる部品（６０）及び／又はインターポーザ（ＩＰ）が、前記２つのプリプレグ層（３６、３７）の間に配置され、該部品又はインターポーザへの接触が、加圧の工程の後にめっきされた貫通孔（６２、７２）によって行われる、請求項４〜７のいずれか1項に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の半完成品（ＨＺ２）を製作する工程の際に、前記さらなる部品（６０）及び／又は前記インターポーザ（ＩＰ）への接触のための貫通孔が設けられる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜３のいずれか1項に記載の電子デバイス（５０；５０’）を有する、プリント基板（ＬＰ；ＬＰ’）。
【請求項１１】
プリント基板（ＬＰ；ＬＰ’）の表面が前記電子デバイス（５０；５０’）と同一面で終わっており、ヒートシンク（１２０）が、当該プリント基板（ＬＰ；ＬＰ’）及び前記電子デバイス（５０；５０’）の同一面な接合部へと接続されている、請求項１０に記載のプリント基板（ＬＰ；ＬＰ’）。
【請求項１２】
熱伝導率の低い層（１１４）が、前記電子デバイス（５０；５０’）と、上方に位置する当該プリント基板（ＬＰ；ＬＰ’）の導電路（１１３）との間に設けられている、請求項１０又は１１に記載のプリント基板（ＬＰ；ＬＰ’）。
【請求項１３】
電子デバイス（５０、５０’）をプリント基板へと一体化させるための方法であって、
請求項１〜３のいずれか1項に記載の電子デバイス（５０、５０’）を用意する工程と、
前記電子デバイス（５０；５０’）を受け入れるための凹所を備えるプリント基板を用意する工程と、
熱伝導率の低い層（１１４）を前記凹所へと挿入する工程と、
前記電子デバイス（５０、５０’）を、前記プリント基板の前記凹所へと、前記熱伝導率の低い層（１１４）の上に挿入する工程と、
上述のように生成された積み重ねの構造体を押し合わせる工程と、
前記電子デバイス（５０、５０’）を前記プリント基板（ＬＰ、ＬＰ’）に接触させるようにも機能する共通の外側層（１１８）を形成する導電層を設ける工程と
を含む、方法。
【請求項１４】
ヒートシンク（１２０）が、前記電子デバイス（５０、５０’）の領域において共通の外側層（１１８）を形成している前記層上に取り付けられている、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ＴＩＭ層（１１９）が、熱的な途切れのない接合部を形成すべく前記共通の外側層（１１８）と前記ヒートシンク（１２０）との間に配置されている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
熱伝導性の誘電体（１１６）が、電子デバイスが挿入された前記プリント基板と、前記共通の外側層（１１８）との間に配置されている、請求項１３〜１５のいずれか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス及びそれを製作する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
DE 10 2009 013 818 A1（特許文献１）は、電子デバイスを製作する方法を開示しており、そこでは、第１の導電性層を備えた支持体を設けた後、第１の絶縁性層をこの第１の導電性層上に適用し、第１の絶縁性層の第１の面から第１の絶縁性層の第２の面に少なくとも１つの貫通接続部が形成される。少なくとも２つの半導体チップが該支持体上に据え付けられ、第２の絶縁性層が該支持体上に設けられる。次いで、該支持体が露出するまで第２の絶縁性層が開かれ、暴露した第２の絶縁性層の上に金属層が堆積され、その後、２つ又はそれより多い半導体チップが分割される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】DE 10 2009 013 818 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これとは対照的に、本発明は、請求項１及び２の特徴をもつ電子デバイス、請求項６及び７の特徴をもつその製作方法、請求項１４の特徴をもつ本発明に係るデバイスを備えているプリント基板、及び電子デバイスを請求項１８の特徴をもつプリント基板に一体化させるための方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る該デバイスはセラミックスで製作されたものよりも低価格な代替物である。また該デバイスはセラミックスで製作されたものに比べると、著しく破損しにくい。一般に使用されていた長いアルミニウムのボンドワイヤは銅の短いビアに取って代わっているため、ＯＮ状態の抵抗は著しく減少している。さらに、使用されたガルバニック接触部は、一般に使用されていたボンドワイヤより小さな表面積を必要とするため、本発明の設計はチップサイズの減少を可能にする。また、対称的な層構造を有するため、該デバイスは平面性も向上している。チップと該接触部の間の熱膨張係数の違いは減少しており、その結果、信頼性が向上している。さらなる利点は、電気絶縁部、例えば、モータハウジングからの電気絶縁部は誘電体を介して該デバイスモジュールに既に一体化されている。これにより製作された該デバイスは、直接プリント基板に一体化することができ、費用効果の高い包括的な解決策を提示している。
【０００６】
本発明の追加的な利点及び態様については、明細書及び添付図面から理解されうる。
【０００７】
上述した特徴及び後述される特徴は、本発明の範囲内において、示された組合せに適用されるだけでなく、他の組合せ又は個別にも適用されることは自明である。
【０００８】
本発明は、図示する目的のために、概略図（一定の縮尺ではない）で表された例示態様によって示され、図面を参照しつつ以下のように詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電子デバイスの製作において、本発明に基づく最初の半完成品の製作を示す図である。
【図２】電子デバイスの製作において、本発明に基づく最初の半完成品の製作を示す図である。
【図３】電子デバイスの製作において、本発明に基づく最初の半完成品の製作を示す図である。
【図４】第１の半完成品の配置態様の平面図である。
【図５】電子デバイスの製作において、本発明に基づく第２の半完成品の製作を示す図である。
【図６】電子デバイスの製作において、３つの半完成品の配置、積層、及びさらなる処理を示す図である。
【図７】電子デバイスの製作において、３つの半完成品の配置、積層、及びさらなる処理を示す図である。
【図８】電子デバイスの製作において、３つの半完成品の配置、積層、及びさらなる処理を示す図である。
【図９】本発明に係る完成された電子デバイスの１態様を示す図である。
【図１０】本発明に係る一体化されたデバイスを備えたプリント基板を示す断面図である。
【図１１】一体化されたデバイスを備えたプリント基板の別の態様を示す断面図である。
【図１２】一体化された部品を含む本発明に係るデバイスの横断面図である。
【図１３】一体化されたインターポーザ及び部品を含む本発明に係るデバイスの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る方法においては、上面１２及び下面１４を有する導電性材料からなる基板１０が用意される（図１）。この基板は、例えば、銅シートとすることができ、当業者に知られた他の導電性材料でも可能である。銅は、３つの有用な特性、すなわち、高い導電性、高い熱伝導性をもち、また同様の伝導性を示す他の材料に比べて、リーズナブルなコストで入手することができる。基板１０の寸法は、所定の要件を考慮して、特定のケースに対して当業者が適当に選択することができる。典型的な寸法は、例えば、０．２から１ｍｍの厚さで、６００ｍｍ×６００ｍｍである。
【００１１】
任意に、支持体のみが選択的にエッチングされるように、堆積金属とは異なるエッチング特性を示す、より安価な金属を使用することができる。したがって、支持体の材料として、前述した銅をめっきしたアルミニウムを使用することができる。これにより、コストと重量の両方で節約することが可能になるであろう。
【００１２】
次の工程において、導電性材料からなる第１の層１６を基板１０に適用する。第１の層１６は、基板１０の上面１２及び／又は下面１４に適用する。この適用は、当業者に知られた、例えば、堆積（めっき、ガルバニック／電気化学的堆積）又は他の適切な技術手段（スパッタリング、真空蒸着等）を介して行うことができる。
【００１３】
本発明において、基板１０への第１の層１６の適用は、少なくとも１つの切り抜き１８が形成されるようにして行われる。切り抜き１８の寸法（底面積及び深さ）は、切り抜き１８が所望する電子部品２０を受け入れることができるように選択され（図３）、次の工程では、電子部品２０は切り抜き１８に挿入され、基板１０に配置される。この電子部品２０は、例えば、出力半導体又は他の類似の部品でありうる。切り抜き１８の深さｄは、例えば、挿入される電子部品２０の高さと、基板１０と電子部品２０の下面の間に設けられる接続層１９の高さの合計が、該切り抜きの深さｄよりもいくらか小さくなるように選択される。あるいは、別の言い方をするならば、板要素（層２２）は、挿入される該部品と該接続層の合計よりもいくらか厚くなる。接続層１９は、例えば、ソルダー層、有機層、又は適切な接着剤とすることができる。切り抜き１８の領域内の基板１０の表面には、部品との接触面を形成するために、任意に適切な貴金属（例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｓｎ又は同等物）を設けることができる。電子部品（又はチップ）２０及び基板１０の表面の被覆のための被覆材料の適当な組合せを通じて、ソルダリング前よりもソルダリング後に、より高い融点を示す化合物を形成しうる。これは、例えば、該部品への金（Ａｕ）と該基板へのスズ（Ｓｎ）の組合せで達成しうる。Ｓｎは２３２℃で溶融し、該温度でソルダリング工程が起こる。この工程の際に、２３２℃を超える融点をもつＡｕＳｎ中間相が形成される。これにより、さらなる工程の際に後の再溶融が防止される。
【００１４】
電子部品の表面は、その下面が意図した接着方法に対して有効であるように形成される。例えば、ソルダリングが意図されているのであれば、ソルダリング可能な表面である。該部品の上面は、後のガルバニック（galvanic）接触部形成に適したやり方で形成される。例えば、接触部表面に銅めっきすることである。
【００１５】
チップ又は他の部品を受け入れるための切り抜きを設ける本発明の既述した工程には、機械的圧力の効果により、押し合わせる／積層する後の処理工程の際に部品が保護されるという利点がある。めっきの高さ（したがって切り抜きの深さｄ）は、部品の厚さと接続層の合計よりもいくらか大きくなるように選択されるからである。このことは、部品の表面が十分に層２２の表面の下に配置され、押圧の際に部品に損害を与える圧力がかからないようにする。切り抜きの周囲に導電層を適用することにより切り抜きを形成することは、切り抜きが直角の角度と垂直面（それ以外の方法では、これは大変な困難さでのみ達成することができるが、エッチングではできない）をもつという利点があり、その結果、挿入される部品の寸法に対して非常に精確に適合するように切り抜きを形成することができる。
【００１６】
部品２０の周囲に設けられた凹所は、実装許容差を補償するために、据え付け及びソルダリング工程の完了後に、適切な材料、例えば、標準的な流延材料を用いて充填することができる。
【００１７】
前述したように、指定された切り抜き１８への部品２０の挿入の後、第１の半完成品ＨＺ１が完成する。
【００１８】
１つの態様においては、第１の半完成品には、チャネルＫ１、Ｋ２、Ｋ３によって規定されたフィールド又はアレイＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を設けてもよい（図４）。これらのフィールドＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４は、完成後、互いに電気的に絶縁することを意図されている。この目的のために、チャネルＫ１、Ｋ２、Ｋ３が、例えば、エッチングの手段により、第１の層１６及び基板１０に生成される。この時点では、チャネルＫ１、Ｋ２、Ｋ３を横方向に貫いて延び、機械的にそれらを接続するスタッドＳを該チャネルは（まだ）有する。このスタッドは安定性を付与する（保持スタッド）。積層する工程（後述）の後に、この保持スタッドは適切な処理、例えば、ドリリング、ルーティング、スタンピングにより除去される。こうして、該電子デバイスに電位が分割された領域が形成される。半円形又は部分的に円形の凹所２８は、図４に示す第１の半完成品ＨＺ１の下部領域に、完成されたデバイスの貫通穴のための電位分割（電位分離）を供給する。前述したように形成されたフィールドＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４は、本発明において、電子部品２０に放熱用の表面を供給する。各フィールドＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のサイズは、据え付けられた各々の部品に割り当てられた放熱用の表面が実質的に同一
であるようなやり方で選択される。
【００１９】
前述したチャネルは、加圧工程前に層構造に注入しなければならない樹脂の量を減らすため、実際の積層工程の前に埋めることができる（図６）。このことは、例えば、一方で、３つの半完成品の間に非常に狭い絶縁クリアランスＨＺ１、ＨＺ２、ＨＺ３が所望され、他方、長くて幅の広いチャネルが埋められるときに必要であるかもしれない。これは例えば、印刷工程又はローラーコーターの手段により達成しうる。樹脂は特に熱伝導性である必要はない。
【００２０】
上述したフィールド又はアレイは、本発明において、フィールド／アレイに配列される部品に“左右対称の”熱拡散のための同一のデバイス面を割り当てるのに役立つ。この点において、“左右対称の”は、図９を参照して後でも説明されるように、それぞれに割り当てられた同一サイズの面により、操作中の部品によって生成される熱が等しく伝えられることを意味する。
【００２１】
本発明の１つの態様においては、基板１０は、図２に示した処理工程の後に、図２ａに示したように、単数にする（又は分割する）ことができる。
【００２２】
図２ａは、左が、デバイスに取り付けられる複数（示された該例示の態様では９１）のデバイスカードをもつ基板１０の平面図である。図２ａの右の図示からわかるように、挿入の目的のために、ストリップ１０’又は個々のカード１０”のように単数化を行うことができる。この例示態様においては、個々のカード１０”（クローズアップして図示）は６つの切り抜き１８を有している。挿入されるべき部品が該切り抜きに挿入された後、ストリップ又は個々のカードは、例えば適切のトレー（図示せず）に配置することにより、再び再アセンブル(reassemble)される。
【００２３】
本発明に基づいて第２の半完成品ＨＺ２を製作するため、導電性材料からなる第１の板要素２２が供給される（図５）。この第１の板要素は、平面要素であり、例えば、適切な導電性材料からなるシートである。使用される材料は、前述した理由から銅とすることができる。第１の板要素の寸法は、後述するさらなる処理工程に関係する理由のため、基板１０の寸法に基づく。既述した例示態様においては、この寸法は約６００ｍｍ×６００ｍｍである。該板要素の厚さは、約０．２ｍｍであるが、各所定のケースでの要件に応じて、当業者はより厚い又は薄い板要素を選択することができる。
【００２４】
前記供給の工程の後、１又はそれ以上の場所において貫通孔２４を板要素に穿孔し、その後、めっきされた貫通孔（フィードスルー）を形成する。該フィードスルー孔２４は、ドリリング、スタンピング、エッチング、レーザの利用、又は当業者にとって知られた他の方法により形成することができる。
【００２５】
この工程の後、本発明においては、第２の半完成品ＨＺ２が完成する。
【００２６】
次いで、第３の半完成品ＨＺ３として、導電性材料からなる第２の板要素２６が供給される（分割して図示されていない）。
【００２７】
層構造を形成するときに、当業者に本質的に知られている、該２つの半完成品を互いに整列させるのに役立つ位置揃え要素を、第１の半完成品ＨＺ１と第３の半完成品ＨＺ３に設けることができる。
【００２８】
使用される積層樹脂のより良い接着を確実にするために、半完成品ＨＺ１、ＨＺ２、ＨＺ３の全部又は個別の上面を適切な方法手段により粗くし、及び／又は引き続く工程で層をアセンブルする前に、接着促進層（結合材）で被覆してもよい。第１の半完成品の場合、適切な結合材は半完成品の表面と電子部品の表面に同時に適用することができる。
【００２９】
図６は、今までに製作された３つの半完成品ＨＺ１、ＨＺ２、ＨＺ３の配置を図示している。
【００３０】
第１の半完成品ＨＺ１は第３の半完成品ＨＺ３上に配置され、第１の半完成品ＨＺ１の面には上向きに、したがって、第３の半完成品から外方の向きに挿入された部品２０が設けられている。互いに配置される前に、２つの半完成品の間に第１のプリプレグ層３４が設置される。この第１のプリプレグ層３４は、存在する位置揃え要素の対向するインターロック部分内に延びないようなやり方で設計することができる。
【００３１】
第２のプリプレグ層３６を所定の位置に配置した後、第２の半完成品ＨＺ２の貫通孔２４が電子部品２０の上方で所望する向きとなるように、第２の半完成品ＨＺ２を、第１の半完成品ＨＺ１の上面１２上の第１の層１６に配置させ、その結果、該孔は次いで部品２０に対するめっき貫通孔又はフィードスルーとしての役割を果たすことができる。
【００３２】
任意に、該プリプレグを、将来のフィードスルー（貫通孔２４）の領域内で前もって孔を空けておいてもよい。この目的のため、予備成形された孔の領域内のガラスメッシュは除去され、プリプレグを所定の位置に配置し、フィードスルー孔２４と整列させるときに、レーザは積層工程後に樹脂を除去だけする必要があるため、続くレーザ穿孔工程が容易となる。
【００３３】
プリプレグ層を選択する場合、該材料の好ましい熱伝導性は重要な考慮すべき事項である。例えば、高い熱伝導性材料を使用することができる。高い伝導性フィラーを含む樹脂を有するプリプレグ、例えば、Ａ１２０３又はＴｉＮを使用しうる。プリプレグ層の厚さは必要な熱伝導性と他のパラメータ、例えば、絶縁耐力に基づいて選択される。
【００３４】
このようにして形成された図６に示したサンドイッチ構造（層状構造）は、次いで、当業者に知られた工程パラメータの下、押し合わされ、又は積層される。
【００３５】
後続する処理工程においては、積層処理の際にプリプレグ樹脂で充填されたフィードスルー孔２４は露出される（存在するあらゆるガラス繊維を含む）。これは当業者に知られた適当な手段、例えば、図７に示した定型化レーザフラッシュのようなレーザによって行うことができる。
【００３６】
貫通孔２４から誘電体を除去した後、プリプレグ層３６のため、電子部品２０の上方の該孔２４の誘電体の壁の上に薄い導電性の層を公知の方法で直接形成させる。この層は、例えば、銅の化学堆積によって形成することができる。
【００３７】
次いで、導電性材料からなる被覆層３８は、上記のように形成された中間の積層構造の一番上の層２２に適用される。この導電性材料は、例えば、ガルバニックに適用された銅にすることができ、フィードスルー孔２４が完全に充填されるか、あるいは少なくとも下方に位置する電子部品２０と良好な接触が確実となるように十分に充填されるやり方で適用される。また該被覆層は、図８の例示態様に示したように、中間の積層構造の底面（底層２６）に適用することができる。
【００３８】
図９は、本発明に係る電子デバイス５０の断面図を示しており、基板１０の銅又は前述した金属コアとその上に堆積されたガルバニック銅又は金属層１６からなり、その上に（上方及び下方に）熱伝導性の誘電体層３４、３６が配置され、また、その上に（上方及び下方に）、さらなる銅又は金属層２２、２６、３８が順に配置され、金属／銅ビア２４によって接触される埋め込まれた部品又はチップ２０を備えている。
【００３９】
本発明に係る電子デバイスのこの構造は安定で熱的に非常に効率の高い設計であり、類似の性能のセラミック基板と比較して、製作費が顕著に安くすみ、下位拡張性が高く、破損に対する抵抗性が高い。ボンディングのための太いワイヤを考慮する必要がないため、ガルバニック接触方法はより小さいチップを可能にする。
【００４０】
図９においては、デバイス５０の熱放散路を各種の熱抵抗Ｒｔｈ１からＲｔｈ４と結びつけて点線の矢印で示している。この図からわかるように、本発明に従って製作されたデバイス５０は、電子部品で生成された熱を逃がすのに特に役立ついくつかの熱放散路を示している。これは、とりわけ電気及び熱の接続のための２つの銅水平面を使用することによって達成される。これにより、同一の表面積に対してより高性能の部品の使用（より高い性能密度）、及び／又は過熱の危険なく、熱放散路の設計において利用可能な表面の増加が可能となる。この効果は、熱拡散のために使用され、すなわち、熱抵抗は断面積の増加に比例して減少する。
【００４１】
本発明で使用される材料は、特に有利な熱伝導係数によって特徴づけることが好ましい。標準的なプリプレグ樹脂材料は、熱伝導率が約０．２から０．３Ｗ／ｍＫである。しかしながら、０．８から２．０Ｗ／ｍＫの熱伝導率をもつ材料は使用可能である。
【００４２】
フィールド又はアレイＦ１、Ｆ２、Ｆ３の表面及びフィールドＦ４の表面の三分の一は同じ大きさであり（図４）、その結果、各部品は熱拡散のために同一の表面を利用することができる。本発明によって意図された熱伝導を確実に行うため、ここでは、フィールドに複数の部品があるため、多数の部品／チップが配置されるフィールドは、１つの部品をもつフィールドのために供給された表面の同数倍大きい表面を必要とすることが考慮されている。
【００４３】
これにより、異なる形状のために１つのチップが他のものよりも過熱し（“ホットスポット”効果）、全体のシステムの性能が１つの熱いチップを冷却するために低下する状況が回避される。
【００４４】
図１０に示したように、本発明に従って制作されたデバイス５０はプリント基板と一体化することができる。
【００４５】
この目的のため、電子デバイス５０は、該目的のためのプリント基板の凹所に挿入され、加圧の工程が完了した後に、プリント基板の上面が該デバイスの上面と同一平面となるように、これと押し合わせる。図１０では、プリント基板ＬＰの白い層は、絶縁性層１１０、１１１を示し、網かけの層は導電層１１３を示す。２つの引っ込んだスタッドホールは、デバイス５０とプリント基板ＬＰを接続させるのに役立つ。低い熱伝導性を有する（水平方向に網かけした）層１１４は直接デバイス５０の上に配置される。ヒートシンク１２０とプリント基板ＬＰの下部の（銅の）外側層１１８との間に、熱的な途切れのない接合部を形成するために、ＴＩＭ層１１９を設けてもよい（ＴＩＭ：熱界面材料（thermal interface material））。
【００４６】
プリント基板ＬＰに据え付けたとき、第３の半完成品ＨＺ３は、一連の層３４、２６、３８の全体にわたって省略してもよい。この例は図１１に示している。ここでは、電子デバイス５０’は、第３の半完成品ＨＺ３なしに、直接プリント基板ＬＰ’と一体化される。プリント基板ＬＰ’は、熱伝導性プリプレグ１１６が付加的にプリント基板の下面及び一体化したデバイス５０’を通って延びている以外は、通常図１０に示した構造と同じ構造を呈する。次いで、銅層（外側層）１１８がプリント基板とデバイス５０’の共通の外側層として適用される（プリント基板の上面のスタッドホール１１２のめっきされた貫通接触部を形成するための被覆層のガルバニック適用と同時に形成される）。プリント基板ＬＰ’とデバイス５０’の一体化の際に、この熱伝導性の外側誘電体層と共にそれらは押し合わされる。デバイス５０’の下には、外側層１１６の底面に再び、銅層（外側層）１１８、ＴＩＭ層１１９、及びヒートシンク１２０が次に続く。
【００４７】
代わりとして、図１１、１２の２つの態様にあるように、プリント基板が該デバイスの下を延び、ヒートシンク１２０によって実施されるヒートシンク表面の機能（図示せず）を呈するように設計してもよい。
【００４８】
該デバイスの上のプリント基板の領域は、前述したように、上方への低い熱伝導が結果として生じるように設計することができる。プリント基板の温度感受性の高い部品の過熱を防ぐ、又は少なくとも最小とする。この目的のため、図１１、１２に示された熱伝導性の低い層１１４の代わりに、あるいは追加して、少なくとも１つのキャビティ（図示せず）をこの層１１４上方に設けて、直接該デバイスに隣接させてもよい。次いで、該デバイスのプリント基板に対する電気的及び機械的接続は、側辺及び表面の残りの部分を介して達成される。
【００４９】
本発明の１態様においては、２つのプリプレグ層３６、３７は、第１の半完成品ＨＺ１と第２の半完成品ＨＺ２の間に配置することができ、それらの間に部品が逐次配置される。この部品は、例えば、電流測定又は電流検出のための部品６０（分流器）とすることができる（図１２の例ではフィルム部品）。この部品は、別の文脈において前述したように、例えば、めっきした貫通レーザ孔６２によって接触される。
【００５０】
別の態様においては、図１２に関連して多く述べたように、第１の半完成品ＨＺ１と第２の半完成品ＨＺ２の間にある２つのプリプレグ層３６、３７の間に、図１３に示したように、少なくとも１つの個別受動部品をインターポーザにより配置することができる。その品目の高さに応じて、インターポーザＩＰを受け入れるために、キャビティ１７を第１の半完成品ＨＺ１に設けることができる。めっきした貫通レーザ孔７２又は類似の手段によって接触がなされる。
【００５１】
本発明の態様は、以下に挙げた態様のリストに要約される。
１．導電性材料からなる第１の層（１６）が両面に設けられるとともに、少なくとも１つの電子部品（２０）が前記第１の層（１６）の切り抜き（１８）に配置されている導電性のコア層（１０）を備え、前記第１の層（１６）の各々が、電気絶縁性かつ熱伝導性の層（３４、３６）で覆われるとともに、導電性材料からなるさらなる層（２２、２６）が、前記熱伝導性の層（３４、３６）の各々へと設けられ、前記さらなる層の各々が、導電性材料からなる被覆層（３８）で被覆されている電子デバイス（５０）であって、前記被覆層（３８）の材料からなるめっきされた貫通孔（２４）をさらに備え、該孔（２４）が、前記電子部品（２０）との接触部を形成する目的で、前記電子部品（２０）を覆う前記電気絶縁性かつ熱伝導性の層（３６）及び導電性かつ熱伝導性の材料からなる前記さらなる層（２２）を貫いて延びている、電子デバイス（５０）。
２．態様１のデバイス（５０）において、コア層（１０）が、銅又は銅めっきされたアルミニウムからなる。
３．態様１又は２のデバイス（５０）において、第１の層（１６）が、ガルバニックに堆積された銅である。
４．態様１〜３のいずれか１つのデバイス（５０）において、切り抜き（１８）の深さ（ｄ）が、前記電子部品（２０）及び接続層（１９）の合計の高さよりもいくらか大きい。
５．態様１〜３のいずれか１つのデバイス（５０）において、電子部品（２０）が２つ以上である場合に、各々の部品（２０）に、熱拡散又は放熱用の表面が、据え付けられた各々の部品（２０）の前記熱拡散又は放熱用の表面が実質的に同一になるようなやり方で割り当てられている。
６．導電性材料からなる第１の層（１６）が両面に設けられるとともに、少なくとも１つの電子部品（２０）が前記第１の層（１６）の切り抜き（１８）に配置されている導電性のコア層（１０）を備え、前記電子部品（２０）の上方の前記第１の層（１６）が、電気絶縁性かつ熱伝導性の層（３６）で覆われるとともに、導電性材料からなるさらなる層（２２）が、前記熱伝導性の層（３６）へと設けられ、前記さらなる層が、導電性材料からなる被覆層（３８）で被覆されている電子デバイス（５０’）であって、前記被覆層（３８）の材料からなるめっきされた貫通孔（２４）をさらに備え、該孔（２４）が、前記電子部品（２０）との接触部を形成する目的で、前記電子部品（２０）を覆う前記電気絶縁性かつ熱伝導性の層（３６）及び導電性かつ熱伝導性の材料からなる前記さらなる層（２２）を貫いて延びている、電子デバイス（５０’）。
態様６のデバイスは、ここで、及び図１１を参照して本明細書で述べるように、例えば、プリント基板に一体化するための中間製品として意図している。
７．態様６のデバイス（５０’）において、コア層（１０）が、銅又は銅めっきされたアルミニウムからなる。
８．態様６又は７のデバイス（５０’）において、第１の層（１６）が、ガルバニックに堆積された銅である。
９．態様６〜８のいずれか１つのデバイス（５０’）において、切り抜き（１８）の深さ（ｄ）が、前記電子部品（２０）及び接続層（１９）の合計の高さよりもいくらか大きい。
１０．態様６〜９のいずれか１つのデバイス（５０’）において、電子部品（２０）が２つ以上である場合に、各々の部品（２０）に、熱拡散又は放熱用の表面が、据え付けられた各々の部品（２０）の前記熱拡散又は放熱用の表面が実質的に同一になるようなやり方で割り当てられている。
１１．電子デバイス（５０）を製作する方法であって、
上面（１２）及び下面（１４）を有する導電性材料からなる基板（１０）を用意し、導電性材料からなる第１の層（１６）を前記基板（１０）の前記上面（１２）及び／又は前記下面（１４）に適用し、電子部品を受け入れるための少なくとも１つの切り抜き（１８）を前記第１の層（１６）に設け、少なくとも１つの部品（２０）を前記少なくとも１つの切り抜き（１８）に挿入することによって、第１の半完成品（ＨＺ１）を製作する工程と、
導電性材料からなる第１の板要素（２２）を用意し、めっきされた貫通孔を後に形成するための孔（２４）を前記第１の板要素（２２）に生成することによって、第２の半完成品（ＨＺ２）を製作する工程と、
導電性材料からなる第２の板要素（２６）を用意することによって、第３の半完成品（ＨＺ３）を製作する工程と、
前記第１の半完成品（ＨＺ１）を前記第３の半完成品（ＨＺ３）の上に、また、前記第２の半完成品（ＨＺ２）を前記第１の半完成品（ＨＺ１）の上に、間にプリプレグ層（３４、３６）をそれぞれ設けつつ位置させることによって、前記３つの半完成品（ＨＺ１、ＨＺ２、ＨＺ３）を積み重ねられた構造体として配置する工程と、
前記構造体を積層する工程と、
前記積層する工程の後で、前記第１の板要素（２２）の前記樹脂で満たされた孔（２４）を露出させる工程と、
接触部を生成する目的で前記孔（２４）を導電性材料で少なくとも部分的に満たす工程と
を含む、方法。
１２．態様１１の方法において、コア層（１０）が、銅又は銅めっきされたアルミニウムからなる。
１３．態様１１又は１２の方法において、第１の層（１６）の適用が、ガルバニック堆積の手段で行われる。
１４．態様１１〜１３のいずれか１つの方法において、該切り抜き（１８）の深さ（ｄ）が、挿入される前記電子部品（２０）及び接続層（１９）の合計の高さよりもいくらか大きくなるようなやり方で、前記第１の層（１６）を選択的に適用することによって形成される。
１５．態様１１〜１４のいずれか１つの方法において、前記少なくとも１つの電子部品（２０）を挿入する工程の後で、前記切り抜き（１８）の前記部品（２０）の周囲の凹所を、加圧段階の前に充填する。
１６．態様１１〜１５のいずれか１つの方法において、チャネル（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）が、前記第１の層（１６）及び前記基板（１０）に生成され、該チャネルが、前記積層する工程の後に取り除かれる保持スタッド（Ｓ）を有する。
１７．電子デバイス（５０’）を製作する方法であって、
上面（１２）及び下面（１４）を有する導電性材料からなる基板（１０）を用意し、導電性材料からなる第１の層（１６）を前記基板（１０）の前記上面（１２）及び／又は前記下面（１４）へと塗布し／付着させ、電子部品を受け入れるための少なくとも１つの切り抜き（１８）を前記第１の層（１６）に設け、部品（２０）を前記少なくとも１つの切り抜き（１８）に挿入することによって、第１の半完成品（ＨＺ１）を製作する工程と、
導電性材料からなる第１の板要素（２２）を用意し、めっきされた貫通孔を後に形成するための孔（２４）を前記第１の板要素（２２）に生成することによって、第２の半完成品（ＨＺ２）を製作する工程と、
前記第２の半完成品（ＨＺ２）を前記第１の半完成品（ＨＺ１）の上に、間にプリプレグ層（３６）を設けつつ位置させることによって、前記２つの半完成品（ＨＺ１、ＨＺ２）を積み重ねられた構造体として配置する工程と、
前記構造体を積層する工程と、
前記積層処理の後で、樹脂で満たされた前記第１の板要素（２２）の前記孔（２４）を露出させる工程と、
めっきされた貫通孔を形成する目的で、前記孔（２４）を導電性材料（３８）で少なくとも部分的に満たす工程と
を含む、方法。
１８．態様１７の方法において、基板（１０）が、銅又は銅めっきされたアルミニウムからなる。
１９．態様１７又は１８の方法において、第１の層（１６）の適用が、ガルバニック堆積の手段で行われる。
２０．態様１７〜１９のいずれか１つの方法において、該切り抜き（１８）の深さ（ｄ）が、挿入される前記電子部品（２０）及び接続層（１９）の合計の高さよりもいくらか大きくなるようなやり方で、前記第１の層（１６）を選択的に適用することによって形成される。
２１．態様１７〜２０のいずれか１つの方法において、前記少なくとも１つの電子部品（２０）を挿入する工程の後で、前記切り抜き（１８）の前記部品（２０）の周囲の凹所が、加圧段階の前に充填される。
２２．態様１７〜２１のいずれか１つの方法において、チャネル（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）が、前記第１の層（１６）及び前記基板（１０）に生成され、該チャネルが、前記積層する工程の後に取り除かれる保持スタッド（Ｓ）を有する。
２３．態様１〜５のいずれか１つに記載の電子デバイス（５０）を有するプリント基板（ＬＰ）。
２４．プリント基板（ＬＰ）の表面が前記電子デバイス（５０）と同一面で終わっている態様２３のプリント基板（ＬＰ）。
２５．ヒートシンク（１２０）が、当該プリント基板（ＬＰ）及び前記電子デバイス（５０）の同一面な接合部へと接続されている態様２４のプリント基板（ＬＰ）。
２６．熱伝導率の低い層（１１４）の設置が、前記電子デバイス（５０）と、上方に位置する当該プリント基板（ＬＰ）の導電路（１１３）との間に意図されている態様２３〜２５のいずれか1つのプリント基板（ＬＰ）。
２７．態様６〜１０のいずれか１つの電子デバイス（５０’）を有するプリント基板（ＬＰ’）。
２８．プリント基板（ＬＰ’）の絶縁部分（１１０）が前記電子デバイス（５０’）と同一面で終わっている態様２７のプリント基板（ＬＰ’）。
２９．ヒートシンク（１２０）が、当該プリント基板（ＬＰ’）及び前記電子デバイス（５０’）の同一面な接合部へと接続されている態様２８のプリント基板（ＬＰ’）。
３０．態様２７〜２９のいずれか１つのプリント基板において、熱伝導率の低い層（１１４）が、前記電子デバイス（５０’）と、上方に位置する当該プリント基板（ＬＰ’）の導電路（１１３）との間に設けられている。
３１．態様１１〜２２のいずれか１つの方法において、前記配置する工程において、２つのプリプレグ層（３６、３７）が前記第１の半完成品（ＨＺ１）と前記第２の半完成品（ＨＺ２）との間に配置され、さらなる部品（６０）及び／又はインターポーザ（ＩＰ）が、前記２つのプリプレグ層（３６、３７）の間に配置され、該部品又はインターポーザへの接触が、加圧の工程の後にめっきされた貫通孔（６２、７２）によって行われる。
３２．態様３１の方法において、前記さらなる部品（６０）及び／又は前記インターポーザ（ＩＰ）への接触のための前記孔（６２、７２）が、レーザ穿孔及びその後のめっきによって生成される。
３３．態様３１又は３２の方法において、前記第２の半完成品（ＨＺ２）を製作する工程の際に、前記さらなる部品（６０）及び／又は前記インターポーザ（ＩＰ）への接触のための貫通孔が設けられる。
３４．態様３１〜３３のいずれか１つの方法において、前記さらなる部品（６０）及び／又は前記インターポーザ（ＩＰ）を受け入れるためのキャビティが設けられる。
３５．態様１〜１０のいずれか１つの電子デバイス（５０、５０’）において、２つの電気絶縁性層（３６、３７）の間に位置するさらなる部品（６０）及び／又はインターポーザ（ＩＰ）をさらに備えている。
３６．電子デバイス（５０、５０’）をプリント基板へと一体化させるための方法であって、
態様１〜１０のいずれか１つ又は態様３５の電子デバイス（５０、５０’）を用意する工程と、
前記電子デバイス（５０；５０’）を受け入れるための凹所を備えるプリント基板を用意する工程と、
熱伝導率の低い層（１１４）を前記凹所へと挿入する工程と、
前記電子デバイス（５０、５０’）を、前記プリント基板の前記凹所へと、前記熱伝導率の低い層（１１４）の上に挿入する工程と、
上述のように生成された積み重ねの構造体を押し合わせる工程と、
前記電子デバイス（５０、５０’）を前記プリント基板（ＬＰ、ＬＰ’）に接触させるようにも機能する共通の外側層（１１８）を形成する導電層を適用する工程と
を含む、方法。
３７．態様３６の方法において、ヒートシンク（１２０）が、前記電子デバイス（５０、５０’）の領域において共通の外側層（１１８）を形成している前記層上に取り付けられている。
３８．態様３７の方法において、ＴＩＭ層（１１９）が、熱的な途切れのない接合部を形成すべく前記外側層（１１８）と前記ヒートシンク（１２０）との間に配置されている。
３９．態様３６〜３８のいずれか１つの方法において、熱伝導性の誘電体（１１６）が、電子デバイスが挿入された前記プリント基板と、前記共通の外側層（１１８）との間に配置されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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